V 型锥流量计是基于伯努利方程与流动连续性原理的差压式仪表,核心优势为自整流、低直管段、耐脏堵、长期稳定,适合液 / 气 / 蒸汽及脏污介质,以下是完整技术资料与工程应用指南。
V 型锥在管道中心同轴安装,流体经锥体时向管壁逐渐收缩,锥前高压(P1)、锥后低压(P2)形成稳定差压 ΔP;流量 Q 与√ΔP 成正比,公式如下:
质量流量:qm=1−β4Cε4πd22ρΔP
体积流量:qv=qm/ρ
| 部件 | 作用 | 材质与选型 |
|---|
| V 型锥体 | 节流与整流,附面层效应防磨损 | 304/316L、哈氏合金,耐磨工况选碳化钨涂层 |
| 取压口 | 采集 P1/P2,多为法兰取压 / 管壁取压 | 防堵设计,脏污介质配双法兰取压 |
| 安装支架 | 固定锥体,保证同轴度 | 刚性不锈钢,避免热变形 |
| 测量管 | 与工艺管道连接,保证流场稳定 | 碳钢 / 不锈钢,大口径可选焊接式 |
| 参数 | 典型值 | 备注 |
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| 精度等级 | 0.5 级(配套 0.2 级变送器),重复性≤0.1% | β=0.45~0.85,低 β 时可达 0.3 级 |
| 量程比 | 10:1~15:1,优化后可达 30:1~50:1 | 远优于孔板(3:1~5:1) |
| 直管段要求 | 前 1~3D,后 0~1D | 自整流能力,大幅降低安装空间 |
| 公称口径 | DN15~DN3000 | 适配微小至超大流量 |
| 介质温度 | -200℃~+800℃ | 高温工况需选耐高温材质 |
| 永久压损 | 孔板的 1/3~1/5 | 节能效果显著 |
| β 值范围 | 0.45~0.85 | 适配不同流速与差压需求 |
自整流:强制流场匀化,降低直管段依赖,适合空间受限场景。
自清洁:无滞留死区,附面层效应减少杂质附着,适配高炉煤气、渣油、水煤浆等脏污介质。
自保护:锥体关键部位不易磨损,β 值长期稳定,维护周期长。
抗干扰:信号稳定,抗振动与电磁干扰,适合工业复杂工况。
| 结构类型 | 特点 | 适用场景 |
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| 一体式 | 传感器 + 变送器集成,安装便捷 | 中小口径、空间紧凑工况 |
| 分体式 | 传感器与变送器分离,耐高温 / 腐蚀 | 高温、强振动、防爆区域 |
| 法兰取压式 | 管壁法兰取压,防堵性强 | 含颗粒、高粘度、易结垢介质 |
| 插入式 | 可在线安装,适配大口径管道 | DN500 以上、无法停机安装工况 |
| 对夹式 | 法兰间夹紧,安装快速 | 临时改造、中小口径低压工况 |
明确基础参数:介质类型、温度 / 压力、流量范围(最小 / 常用 / 最大)、管道内径 D、流体密度 / 粘度、允许压损。
计算 β 值:β=d/D,根据量程比与压损平衡选择(建议 0.5~0.7)。
确定取压方式:脏污介质选法兰取压,洁净介质可选管壁取压。
配套选型:差压变送器(精度≥0.2 级)、三阀组、排污阀,防爆 / 防腐场景需对应认证。
直管段:前≥1D、后≥0D;若前有弯头 / 阀门,可增至 3D,无需整流器。
同轴度:锥体与管道轴线偏差≤0.5mm,支架刚性固定防振动。
取压口:P1/P2 与锥体轴线垂直,避免气泡 / 积液,水平管道取压口宜在 45° 侧方。
防护:高温工况加隔热层,低温加伴热,电缆屏蔽单端接地防干扰。
| 故障现象 | 原因 | 解决方法 |
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| 显示波动 | 取压口堵塞 / 漏气、锥体松动、信号干扰 | 清理取压口,紧固锥体,加装信号隔离器 |
| 测量偏差大 | 安装同轴度超差、β 值计算错误、变送器漂移 | 重新校准同轴度,复核 β 值,标定变送器 |
| 无差压信号 | 取压管堵死、三阀组未开、锥体脱落 | 疏通取压管,检查阀门状态,更换支架 |
气体:高炉煤气、天然气、压缩空气、蒸汽(饱和 / 过热)。
液体:原油、渣油、水煤浆、高粘度化工介质、含颗粒污水。
特殊工况:低流速、大口径、直管段不足、脏堵 / 易结垢场景。
| 性能 | V 型锥 | 孔板 | 文丘里管 |
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| 直管段 | 前 1~3D 后 0~1D | 前 10~20D 后 5D | 前 5~7D 后 3~5D |
| 压损 | 低(孔板 1/3) | 高 | 中 |
| 耐脏堵 | 优 | 差 | 中 |
| 量程比 | 10:1~50:1 | 3:1~5:1 | 5:1~10:1 |
| 维护周期 | 长(1~3 年) | 短(3~6 月) | 中(1 年) |
| 项目 | 填写内容 | 项目 | 填写内容 |
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| 介质名称 |
| 管道内径 D(mm) |
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| 温度 T(℃) |
| 压力 P(MPa) |
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| 流量范围(m³/h/kg/h) | 最小 / 常用 / 最大 | β 值 |
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| 允许压损(kPa) |
| 取压方式 |
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| 安装形式 | 一体式 / 分体式 / 插入式 | 防爆等级 |
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高温工况(>300℃)需选用高温合金锥体与隔热安装组件。
含硫 / 氯介质优先选 316L 或哈氏合金材质,避免腐蚀。
配套差压变送器需做温度补偿,蒸汽 / 气体测量需加压力补偿。